HU207911B - Polyphase electric machine - Google Patents

Polyphase electric machine Download PDF

Info

Publication number
HU207911B
HU207911B HU811059A HU105981A HU207911B HU 207911 B HU207911 B HU 207911B HU 811059 A HU811059 A HU 811059A HU 105981 A HU105981 A HU 105981A HU 207911 B HU207911 B HU 207911B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
winding
main
coils
control
phase
Prior art date
Application number
HU811059A
Other languages
English (en)
Inventor
Cravens L Wanlass
Original Assignee
Wanlass Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wanlass Tech Inc filed Critical Wanlass Tech Inc
Publication of HU207911B publication Critical patent/HU207911B/hu

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/30—Structural association of asynchronous induction motors with auxiliary electric devices influencing the characteristics of the motor or controlling the motor, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/12—Asynchronous induction motors for multi-phase current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

A találmány többfázisú villamos gépre, pékiául motorokra és generátorokra vonatkozik. A találmányt motorokkal, különösen háromfázisú motorokkal kapcsolatban ismertetjük, amelyekre azonban a találmány nem korlátozódik.
A jelenleg ismert motoroknak, mint amilyen a kalickás motor, számos korlátja van. Például erős terhelésnél a motorok a forgórész lelassulásakor túláramot vesznek fel, ami a motorok leégéséhez vezet, hacsak külső készülékkel nem védjük a motorokat. Az ilyen motoroknak az üzemi nyomatékhoz képest magas billenőnyomatékra van szükségük annak érdekében, hogy megakadályozzák a motor tönkremenetelét túlterhelés esetén, ami azt jelenti, hogy a fluxust az optimálistól eltérő szinten kell tartani a motor normális üzemelése közben. Erre a viszonylag alacsony fluxusra a motor normális üzeme közben a tápfeszültség ingadozásai miatt is szükség van. Tekintettel arra, hogy a fluxust viszonylag alacsony szinten kell tartani, a motort lényegesen nagyobbra kell méretezni, mint amekkorára elméletileg szükség lenne ideális motor esetén, meghatározott motorteljesítmény leadása mellett. Ezen túlmenően az ilyen ismert motorok által leadott teljesítmény jelentősen függ a hálózati feszültségtől és bizonyos mértékben a frekvenciától. További gondot jelent a hagyományos indukciós motoroknál a nagy indulási áramfelvétel. Ez szükségessé teszi, hogy kis terheléseknél a fluxus nagyobb legyen, mint amekkora szükséges lenne ilyen terhelések mellett a megfelelő működéshez. Általában bármilyen motornál külső áramkorlátozó eszközök alkalmazására van szükség, vagy rendkívül költséges és különleges forgórészeket kell tervezni. Ezek a problémák mind egyfázisú, mind többfázisú motoroknál fennállnak.
További nehézséget jelent a motorok méretezése során, hogy azok hatásfoka a normális terhelés tartományában nagy legyen, teljesítménytényezőjük szintén nagy legyen és ezzel egyidejűleg nagy legyen az indító-, valamint billenőnyomaték, különleges igények esetén is.
A találmánnyal többfázisú villamos gépek fenti problémáit sikerült kiküszöbölnünk egy olyan rendszerrel, amelynél az állórész mágneses fluxusát a kívánt terhelési követelmények mellett optimális szinten tudjuk tartani. Ezen túlmenően a rendszer lehetővé teszi, hogy a forgórészben folyó áram a hagyományos indukciós villamos gépekhez képest a megkívánt terhelési körülmények között szintén optimális szinten tartható. Mivel egy vezetőben keletkező' eró'hatást az
F = Bxlxl összefüggés ír le, ahol
F az erő,
B a fluxus, a vezető hossza és
I a vezetőben folyó áram.
Látható, hogy egy adott 1 hosszúság mellett a B és I optimalizálhatja az erőhatást, és következésképpen a nyomatékot, valamint a motor teljesítményét, meghatározott mennyiségű, rendelkezésre álló mágneses anyag esetén.
A találmány szerint egy többfázisú villamos gépnél az állórész magjában a fluxus szabályozásával optimalizálhatjuk a fluxust.
Egy többfázisú állórész mágneses magjára főtekercselést tekercselünk, amely tekercselés több tekercsből áll, és mindegyik tekercs egy fázist alkot. Az egyes tekercsekkel kondenzátorok vannak sorbakapcsolva. A magra többfázisú szabályozó tekercselés van tekercselve, amelyek a hozzájuk tartozó főtekercsekkel, illetve az ezekkel sorba kapcsolt kondenzátorokkal együtt bemeneti kapcsokra csatlakoznak. A szabályozó tekercsek és a főtekercsek egymással ellentétes irányban vannak tekercselve oly módon, hogy kis terhelésnél a főtekercselésből és a szabályozó tekercselésből származó egymással szomszédos és gyakorlatilag sugárirányú teljes fluxus alacsony értékű, viszont a terhelés növekedésével a teljes fluxus növekszik, amint a tekercsek által gerjesztett fluxusok egymással összegződnek.
A magra a mágneses anyagát körülvevő többfázisú szabályozó tekercselés van tekercselve, amely a bemeneti kapcsokra csatlakozik, és az állórészen úgy vannak elrendezve, hogy a főtekercsekben folyó áramok és az ezekkel gyakorlatilag sugárirányban szomszédos szabályozó tekercsekben folyó áramok vektoriális összege csökken, amint a terhelés a teljes terhelés irányában növekszik.
A kondenzátorok értéke olyan, hogy az azokon rn- jelenő feszültség a bemeneti feszültséggel összegezve, periodikusan olyan voltszekundum értéket hoz létre, amely az állórész magjának voltszekundum kapacitását meghaladja, aminek eredményeképpen a magban a fluxus periodikusan, nem-lineárisan nagy fluxusról kis fluxusra változik, és viszont. Az állórész magjának átlagos fluxusa ily módon egész magas értéken tartható annak veszélye nélkül, hogy a nagy bemeneti feszültség túlságosan nagy bemeneti áramot okozna. A kondenzátorok korlátozzák azt az energiamennyiséget, amelyet a forgórészre át lehet vinni, még akkor is, ha a forgórésznek nagyon alacsony az impedanciája. Ily módon a forgórész impedanciája alacsonyabbra készíthető. mint a hagyományos motoroknál, és az indukált áram álló motornál sokkal kedvezőbb értéken tartható, mint az hagyományosan lehetséges volna. Ennek az áramnak azonban még mindig megfelelőértéke lesz ahhoz, hogy a motor nomális fordulatszámon és normális terhelés mellett működni tudjon. Ennek következtében a találmány szerinti motor különböző alkalmazások esetén is sokkal kedvezőbb paraméterekkel méretezhető, mint a hagyományos motorok.
Előnyös kiviteli alakoknál, amelyeknél az állórész főtekercselésével kondenzátor van sorbakapcsolva, és amelynél a motor mágneses anyaga csak kismértékben jut telítésbe, a kondenzátor által korlátozott teljes átvihető energiamennyiség következtében az eredmény egy olyan motor, amely a hálózati feszültség különböző értékei mellett optimális fluxussal tud működni anélkül, hogy nagy bemenő feszültségek esetén rendkívül nagy bemenő áramok folyjanak. Más szóval, a gépnél a bemenő áram és a fluxus nem lesz túlságosan nem-lineáris a hálózati feszültség függvényében, amint
HU 207 911 Β az a hagyományos, váltakozó áramú motoroknál és más motoroknál jelenleg fennáll. A találmány szerint azt a tényt használjuk ki, hogy a motor tekercselésének induktivitása csak addig tud energiát elnyelni, ameddig a motor állórészének mágneses anyaga telítésbe megy és a kondenzátorok kisülnek. Amikor a motor mágneses anyaga telítésbe megy, a kondenzátorok a motor tekercselésén és az energiaforráson keresztül kisülnek, majd a kondenzátorok ellenkező polaritásra töltődnek fel. Ekkor a tekercselésen folyó áram megfordul, amikor is a kondenzátorok töltik be az energiaforrás szerepét, és tartják fenn a tekercsekben folyó áramot. Ez addig folytatódik, amíg a bemenő hálózati feszültség polaritása meg nem változik. Ekkor a hálózati feszültségből származó voltszekundum hozzáadódik a kondenzátorok által a főtekercsekben létrehozott voltszekundumokhoz.
Ez addig folytatódik, amíg a főtekercsekbe bevezetett teljes voltszekundum meg nem haladja a tekercsek által a motor állórésze mágneses anyagában létrehozott voltszekundum kapacitást, amikor is a motor mágneses anyaga ismét telítésbe megy. Ekkor a kondenzátorok a motor tekercselésén keresztül kisülnek, mivel azok telítésbe mentek, és a hálózati energiaforrás a kondenzátorokat ellenkező polaritásra tölti fel. Ekkor az áram a főtekercseken keresztül ismét megfordul, és ismét a kondenzátor lesz a főtekercsek áramforrása. Ez egészen addig folytatódik, ameddig a hálózati feszültség polaritása ismét meg nem fordul. Mivel a hálózati feszültség amplitúdója tovább növekszik, az általa létrehozott voltszekundum, valamint a kondenzátor által létrehozott voltszekundum fázisban van, és egymással összeadódik egészen addig, amíg meg nem haladja a főtekercsek mágneses anyagának voltszekundum kapacitását. A tekercselés mágneses anyaga ekkor ismét telítésbe megy, és a főtekercselés induktivitása jelentősen lecsökken, miáltal a kondenzátor a tekercselésen keresztül kisül. Ez a folyamat minden félperiódusban megismétlődik, aminek hatására a motor maximális fluxussal működik: tehát maximális erővel, nyomatékkai és teljesítménnyel.
A találmány lehetővé teszi az optimális fluxussal történő működést, és az egyes kondenzátorokon a feszültség általában nagyobb (jóllehet nem szükséges), mint a hálózati feszültség, az állórész magjának fluxusa viszonylag független a hálózati feszültségtől, meglehetősen széles amplitúdó tartományon belül. Ezen túlmenően, az egyes kondenzátorok megakadályozzák, hogy a motor tekercselésén keresztül túlságosan nagy áram folyjon a mágneses anyag telítésekor, mivel csak a kondenzátorban tárolt 1/2 CU2 energia vihető át a megfelelő tekercselésbe. A korlátozott energiaátvitel, amelyet a kondenzátor értéke (Farad) és a kondenzátoron lévő feszültség határoz meg, megakadályozza, hogy a hálózatból túl nagy áram folyjon a főtekercselésen keresztül.
Ennek eredménye egy olyan váltakozó áramú motor, amely a bemenő feszültség széles tartományában tud működni, hatásfoka jó és rendkívül jó működési karakterisztikákkal rendelkezik.
Mivel a kondenzátorok korlátozzák az egyes félperiódusokban a tekercselésekbe átvihető energia menynyiséget a motor leégésének veszélye nagyban lecsökken, és bizonyos megoldásokban egyáltalán nem is lehetséges. Abban az esetben, ha a motort túlterhelik, mindössze annyi történik, hogy a motor leáll, és a motor által felvett teljesítmény jelentősen lecsökken. Ez annak a következménye, hogy a soros kondenzátorokon jóval kisebb feszültség jelenik meg, mint a motor normális üzemében, mivel a motor nem működik a szabályozott fázisban, és az 1/2 CU2 energiaszint nagymértékben lecsökken.
Egy háromfázisú motornál a szabályozó tekercseket az állórész magjára tekercseljük fel, és párhuzamosan kapcsoljuk a három főtekercs és a velük sorba kapcsolt kondenzátorok egyikével, miáltal a motornak lényegesen nagyobb lesz az indítónyomatéka. Tekintettel arra, hogy a szabályozó tekercseknek nagyobb az impedanciája mint a főtekercseknek, a szabályozó tekercseken átfolyó áram viszonylag alacsonyabb, például egy indukciós motor főtekercseinek áramához képest.
Ezen túlmenően a szabályozó tekercsek azt a célt is szolgálják, hogy korlátozzák a befolyó áramot, mivel amikor a bemenő feszültség megnő, vagy a motor fordulatszáma növekszik, akkor ezek a tekercsek a bemenő feszültséget meghaladó, megjelenő ellenelektromotoros erő következtében úgy kezdenek működni, mint a generátor tekercsek, és olyan áramot hoznak létre, amely bizonyos mértékig a főtekercsek által felvett áram ellen hat. Ez természetesen azáltal válik lehetségessé, hogy a főtekercsek alkotják a motor elsődleges energiaforrását.
A sugárirányban szomszédos tekercsek azok a tekercsek, amelyek egymással mágneses csatolásban vannak. Egy háromfázisú motornál a szomszédos szabályozó tekercs árama terhelésmentes üzemben siet a megfelelő főtekercs áramához képest, azzal gyakorlatilag fázisban van, növekvő terhelésnél fáziskülönbség lép fel, és az áramvektorok közötti szög 180° felé növekszik.
A főtekercselés tekercsei és a hozzájuk tartozó szabályozó tekercsek egymással ellentétes irányban vannak tekercselve, kis terhelésnél az eredő fluxus is kicsi, és a terhelés növekedésével a fluxus növekszik, ahogy a megfelelő szabályozó tekercsben az áram vektoriális iránya változik.
A fő- és szabályozó tekercsek mindegyike legalább két mágneses pólust határoz meg. A főtekercsek pólusai és a szabályozó tekercsek pólusai egymást mágnesesen átlapolják.
A találmány egy további előnyös kiviteli alakjánál a szabályozó tekercsek pólusainak közepe gyakorlatilag a főtekercsek pólusai között van, miáltal a motor indítónyomatéka és billenőnyomatéka megnő. Ilyen esetben az egymással szomszédos főtekercsek és szabályozó tekercsek áramának vektorai gyakorlatilag változatlanok maradnak. A fizikai és mágneses változás nagy szimmetriát biztosít. Egyes esetekben a hornyok mechanikus kialakítása csak bizonyos mértékig
HU 207 911 Β teszi lehetővé az optimális fizikai, és annak megfelelő mágneses elrendezést, A találmány egy még további, előnyös kiviteli alakjánál a szabályozó tekercselés sugárirányban a főtekercselésen kívül van feltekercselve; ily módon a főtekercsek és a forgórész közötti tér minimális lesz, és a főtekercs szórási reaktanciája is minimálisra csökken.
A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon példaképpen bemutatott kiviteli alakok alapján ismertetjük részletesebben, ahol az
1. ábra a találmány néhány jellemzőjének bemutatására szolgáló egyfázisú motor vázlata, a
2. ábra egy találmány szerinti többfázisú motor első kiviteli alakjának vázlata, a
3. ábra egy találmány szerinti többfázisú motor második kiviteli alakjának vázlata, a
4. ábra egy találmány szerinti többfázisú motor harmadik kiviteli alakjának vázlata, az
5. ábra egy találmány szerinti többfázisú motor negyedik kiviteli alakjának vázlata, a
6. ábra egy találmány szerinti többfázisú motor gyakorlati kialakításának vázlata, a
7. ábra a találmány szerinti többfázisú motor tekercseinek lineáris ábrázolása, a
8. ábra a főtekercsek és a hozzájuk tartozó szabályozó tekercsek áram és feszültség vektordiagramja és a
9. ábra a találmány szerinti többfázisú motor ötödik kiviteli alakjának vázlata.
Az 1. ábrán egy olyan egyfázisú motort láthatunk vázlatosan, amely a találmány szerinti többfázisú villamos gép kiviteli alakjának néhány tulajdonságával rendelkezik. Ezt a találmány megértése céljából ismertetjük. Az ábrán egy váltakozó áramú indukciós, kalickás (10) motort tüntettünk fel, amelynek mágneses anyagból lévő, vázlatosan jelölt (12) állórésze és kalickás (14) forgórésze van. A (12) állórésznek négy (16. 18, 20 és 22) pólusa van, azonban több vagy kevesebb pólus is alkalmazható szükség szerint. A pólusok kialakítása az ábrán csak jelképesen van feltüntetve. Az állórész (24) főtekercselése a (16) és (20) pólusokon van, és soros (28) kondenzátoron keresztül (26) bemeneti kapcsokra van kapcsolva. A (28) kondenzátornak nem kell hogy különlegesen nagy kapacitásértéke legyen, azonban a kapacitásának elegendően nagynak kell lennie ahhoz, hogy a motor normális üzemmódjában a (28) kondenzátorból és a (24) főtekercselésből álló soros áramkörben elegendő kapacitív energiát tároljon. A (18) és (22) pólusokra (30) segédtekercselés van felvive, amely a (24) főtekercseléssel és a (28) kondenzátorral párhuzamosan van kapcsolva. A (30) segédtekercselés induktív impedanciája előnyösen nagyobb, mint a (24) főtekercselésé. Ennek például vékonyabb huzalból, több menete lehet. A (28) kondenzátorral (34) centrifugál kapcsolóval egy indító (32) kondenzátor van párhuzamosan kapcsolva.
A motor működése az 1. ábra alapján az alábbi:
Ha a (26) bemeneti kapcsokra váltakozó feszültséget kapcsolunk, akkor a (28) kondenzátor elkezd feltöltődni, és áram folyik a (24) főtekercselésen keresztül. A (30) segédtekercselésen szintén folyik áram, amelynek fázisa az előbbi (24) főtekercselésen keresztülfolyó kapacitív áram fázisától eltér, aminek eredményeképpen forgó mágneses mező alakul ki, amely a (14) forgórészt forgatja. Ekkor a forgató erőnek egy bizonyos részét a (30) segédtekercselés állítja elő, mivel a (24) főtekercselés és a (28) kondenzátor még nem vette fel a normális üzemmódját. Amint a forgórész fordulatszáma és ezzel együtt az ellenelektromotoros erő növekszik, a (24) főtekercselés effektív induktivitása úgy változik, hogy a (24) főtekercselés a (28) kondezátorral együtt üzemi állapotot vesz vei. Más szavakkal, a (24) főtekercselés és a hozzá tartozó mágneses anyag effektív voltszekundum kapacitása elég naggyá válik ahhoz, hogy az eszköz - az előzőekben ismertetett módon működjön, vagyis, hogy a (28) kondenzátor periodikusan feltöltődjön, kisüljön és áttöltődjön az ellenkező irányba, miáltal a (24) főtekercseléshez tartozó mágneses anyagot telítetlen állapotból telített állapotba kapcsolja át, miközben az átlagos fluxust egészen magas értéken tartja.
Amint a motor közeledik a névleges fordulatszámhoz, az áram a (30) segédtekercselésben egyre csökken. Előnyösen ez a tekercselés a névleges fordulatszámon és névleges terhelésnél, valamint névleges bemeneti feszültségnél minimális áramra van méretezve. Abban az esetben, ha a terhelés növekedne, vagy a fordulatszám más módon csökkenne, a (30) segédtekercselés több áramot vesz fel, és részt vesz a motor forgatónyomatékának előállításában. Ez nagyon jelentős, és járulékos nyomatékot biztosít túlterhelés esetén, amely túlterhelés, ha a (30) segédtekercselés nem lenne, a (28) kondenzátor és a (24) főtekercselésnek a normális működésből való kiesését és a motor leállását okozná.
A (32) kondenzátor - jóllehet, nem feltétlenül szükséges - indításkor segít az indítónyomaték növelésében, mivel lehetővé teszi, hogy a (24) főtekercselésben több áram folyjon. Miután a motor a névleges fordulatszámát felvette, a (34) centrifugál kapcsoló kinyit, és a (32) kondenzátor lekapcsolódik az áramkörről.
A találmány szerint, amely egy háromfázisú, vagy más többfázisú motorra vonatkozik, egy kondenzátor tartozik mindegyik fázishoz. A 2-5. ábra, valamint a 9. ábra a találmány szerinti háromfázisú motorok különböző kiviteli alakjainak tekercselését mutatja vázlatosan. A 2-5. ábra és a 9. ábra mindegyikén három tekercs van felvive az állórész főtekercselésére, amelyek a (24a, 24b és 24c) tekercsek, míg ezekkel a tekercsekkel bárom (28a, 28b és 28c) kondenzátor van sorbakapcsolva. Ilyen többfázisú motorok esetén nem szükséges indítótekercs, de egy segédtekercselés alkalmazása még mindig előnyös lehet a már fent említett okoknál fogva. A jelen találmány esetében a segédtekercselés - a már említett okokból - szabályozó tekercselésként működik, és ezért ezt a továbbiakban szabályozó tekercselésnek nevezzük.
A 2,, 3-, 4., 5. és 9. ábra ilyen szabályozó tekercseléseket mutat, ahol mindegyik fázishoz egy tekercs tartozik; ezek a (30a, 3Öb és 30c) tekercsek. Vala1
HU 207 911 Β mennyi ábrán a tekercsek megfelelő (A, B és C) fázis bemenő kapcsaihoz vannak kötve, amelyek megfelelnek az 1. ábrán látható (26) bemeneti kapcsoknak, kivéve természetesen azt, hogy ezek háromfázisú feszültségforrásra kapcsolódnak, nem pedig egyfázisúra. A 2., 3., 4. és 9. ábrán a (D) csillagpont a főtekercselés csillagkapcsolásának középpontja.
Nem tartjuk szükségesnek, hogy a 2-5. ábrákon, illetve a 9. ábrán bemutatott kiviteli alaknak a működését részletesen ismertessük, mivel ezen kiviteli alakok működése szakember számára nyilvánvaló az előzőekben ismertetett, a jelen találmány szerinti motor egyfázisú kiviteli alakjára vonatkozó leírás alapján. A
2. ábra egy olyan háromfázisú motort ábrázol, amelyben a fő- és szabályozó tekercsek egyaránt csillagkapcsolásban vannak. A 3. ábrán az állórész (24a, 24b és 24c) főtekercsei delta-kapcsolásban vannak, míg a (30a, 30b és 30c) szabályozó tekercsek csillagkapcsolásúak. A 4. ábrán az állórész főtekercsei csillagkapcsolásban vannak, míg a szabályozó tekercsek deltakapcsolásban vannak. Az 5. ábra szerinti kiviteli alaknál mindkét fajta tekercsek delta-kapcsoláíban vannak. A 9. ábra egy olyan kiviteli alakot mutat, amelynél a főtekercseknek egy közös (D) csillagpontja van, és a szabályozó tekercseknek egy külön közös (D’) csillagpontja van. Ez az elrendezés a 2. ábrán látható elrendezéshez képest simább szabályozást vagy vezérlést tesz lehetővé gyorsan változó terhelési viszonyok esetén is.
A 6. ábrán kétszer tizenkét tekercs-csoport egymáshoz viszonyított elrendezése látható, amelyek egy motor három fázisát alkotják. Valamennyi fázisnak egymástól térközzel elválasztott tekercs-csoportja van, amelyek egy négypólusú motort alkotnak. A főtekercselésnek a tekercs-csoportjai és pólusai az óramutató járásával egyirányban, az alábbi számokkal vannak jelölve: (1,8Aés 3) (amelyek az első mágneses pólus [A, B, és C] fázisát alkotják); (4, 2 és 6) (amelyek a második mágneses pólus [A, B és C] fázisát képviselik); (7, 5 és 9) (amelyek a harmadik mágneses pólus [A, B, és C] fázisát alkotják); valamint (7A, 8 és 9A) (amelyek a negyedik mágneses pólus [A, B, és C] fázisát alkotják). A főtekercsektől sugárirányban kifelé vannak a szabályozó tekercsek elrendezve, amelyek olyan mágneses pólusokat alkotnak, amelyek a főtekercselés pólusaihoz képest gyakorlatilag 90° fázissietésben vannak. A pólusok úgy vannak kialakítva, hogy a főtekercsek és a szabályozó tekercsek által alkotott forgó mező forgási iránya azonos. A 90°-os mágneses sietés hozzávetőlegesen 45°-os fizikai eltolásnak felel meg, és a mágneses sietés hatását az óramutató járásával ellentétes irányú (50) nyíl iránya jelzi. A szabályozó tekercsek pólusainak tekercs-csoportjai az óramutató járásában az alábbi számokkal vannak jelölve: (8A’, 3’ és 4’) (amelyek az első mágneses pólus [A’, B’ és C’] fázisát alkotják); (2’, 6’ és 7’) (amelyek a második mágneses pólus [A’, B’ és C’] fázisát képviselik); (5’, 9’ és 7 A’) (amelyek a harmadik mágneses pólus [A’> B’ és C’] fázisát alkotják); valamint (8’, 9A’ és 1’) (amelyek a negyedik mágneses pólus [A’, B’ és C’] fázisát alkotják).
A fő- és szabályozó tekercsek számai az egyes tekercselések részeit alkotó tekercsek kivezetésére vonatkoznak, ahol fázisonként az egyes tekercselésekhez négy tekercs-csoport tartozik. Ez sokkal jobban látható a 2. és 5. ábrán, amelyek az egyes fázisok tekercseléseit alkotó négy tekercs-csoport elektromos kapcsolását mutatják.
A 6. ábra az állórész tekercs-csoportjainak fizikai elrendezését is mutatja. Az ábrán csak a főtekercselés (A) fázist alkotó és a szabályozó tekercselés (A’) fázist alkotó négy tekercs-csoportjának összekötését tüntettük fel. A főtekercselés (B és C) fázisának és a szabályozó tekercs (B’ és C’) fázisának összekapcsolását a könnyebb áttekinthetőség kedvéért nem ábrázoltuk, de a szakember számára nyilvánvaló, hogyan kell ezeket a tekercseléseket az (A) fázis és az (A’) fázis fentebb ismertetett összekapcsolása alapján összekötni.
Az (A) fázis tekercs-csoportjai, amelyek az (1) és (7A) kivezetések közötti főtekercselést alkotják, (100) tekercs-csoporttal kezdődnek, (101) vezetéken keresztül vannak a (102) tekercs-csoporttal összekötve, amely utóbbi (103) vezetéken keresztül (104) tekercscsoporthoz csatlakozik, amely (105) vezetéken keresztül van a (106) tekercs-csoporttal összekötve, amelynek szabad (7A) kivezetése van. A bemutatott példában valamennyi pólusnak három tekercse van, és az egyes szomszédos (100, 102, 104 és 106) tekercs-csoportok egymással ellentétesen vannak tekercselve annak érdekében, hogy egymással szomszédos, ellentétes pólusok jöjjenek létre. Valamennyi pólus mindhárom tekercse azonos irányban van tekercselve. A (107, 108, 109 és 110) nyilak jelölik az egyes tekercs-csoportok áramának irányát. A (101) vezeték a (100 és 102) tekercscsoportokat azok (111 és 112) végeinél köti össze; a (103) vezeték a (102 és 104) tekercs-csoportokat azok (113 és 114) kezdeténél köti össze, míg a (105) vezeték a (104 és 106) tekercs-csoportokat azok (115 és 116) végeinél köti össze. Az (1) és (7A) kivezetések a (100 és 106) tekercs-csoportokat azok (117 és 118) kezdeténél hagyják el.
A szabályozó tekercselésnek az (A’) fázis tekercscsoportjai hasonlóan csatlakoznak a (8A’ és 2’) kivezetések közé. A (119) tekercs-csoport (120) vezetéken keresztül van összekötve a (121) tekercs-csoporttal; a (122) vezeték összeköti a (121) tekercs-csoportot a (123) tekercs-csoporttal; a (124) vezeték összeköti a (123 és 125) tekercs-csoportokat. Ellentétes áramok folynak az egymással szomszédos pólusok tekercs-csoportjaiban, amint azt a (126, 127, 128 és 129) nyilak jelölik, és a tekercs-csoportok kezdeteinek és végeinek összekötése hasonló a fentebb ismertetett, a fő tekercseléshez tartozó (A) fázis főtekercseinek összekötésével. A (120) vezeték a (119) tekercs-csoport (130) végződését köti össze a (121) tekercs-csoport (131) végződésével; a (122) vezeték á (121) tekercs-csoport (132) kezdetét köti össze a (123) tekercs-csoport (133) kezdetével; a (124) vezeték a (123) tekercs-csoport (134) végződését a (125) tekercs-csoport (135) végződéséhez kapcsolja. A (8A’ és 2’) kivezetések a (119 és 125) tekercs-csoportokat, azok (136 és 137) kezdeténél hagyják el.
HU 207 911 Β
Hasonlóan van kialakítva a (2 és 8A) kivezetések között a (B) fázis, amelynek megfelelő tekercs-csoportjai egymással a fentiek szerint vannak összekötve. A szabályozó tekercselés (B’) fázisa a (9A’ és 3’) kivezetések közé van iktatva, amelynek megfelelő' tekercs-csoportjai hasonló rendben vannak egymással összekötve, A (C) fázis a (3 és 9A) kivezetések között van, amelyeknek a megfelelő tekercs-csoportjai a (C) fázis másik két tekercs-csoportjával vannak összekötve. A (C’) fázis a (4’ és 7’) kivezetések között van, amelynek a megfelelő tekercs-csoportjai a (C’) fázis másik két tekercs-csoportjával hasonlóan vannak öszszekötve. Az (A) és (A’) fázisok tekercs-csoportjainak összekötése alapján nyilvánvaló, hogy szakember a (B és B’), (C és C’) fázisok tekercs-csoportjait is össze tudja kötni.
A 6. és 7. ábrán a főtekercsek (32a, 32b, 32c és 32d) mágneses pólusait, valamint a szabályozó tekercsek (34a, 34b, 34c és 34d) mágneses pólusait szaggatott vonalak jelölik. A 7. ábra lineárisan szemlélteti a különböző mágneses pólusok egymáshoz való viszonyát, amely mágneses pólusokat a jelölt tekercsek alkotják. Az (52) nyíl jelzi, hogy melyik irányból tekintjük a pólusokat. A főtekercselés valamennyi pólusának közepe keresztülhalad a (B) fázison, és a szabályozó tekercselés pólusainak közepe keresztülhalad a (B’) fázison. A (C és A), illetve (C’ és A’) fázisok között vannak az egyes pólusok végei.
A motornak (14) forgórésze van, és majd később belátható, hogy az állórész főtekercselése közelebb van a (14) forgórészhez, aminek hatására a főtekercselés szórási reaktanciája lecsökken, miáltal csökken a veszteség. Abban az esetben, ha a szabályozó tekercselés van közelebb a forgórészhez, akkor nagyobb szórási reaktancia lépne fel, és a hatásfok csökkenne, az indító- és billenőnyomaték viszont nagyobb lenne.
A szabályozó tekercselés tekercseinek tekercselési iránya ellentétes a főtekercsek tekercselési irányával, így terhelésmentes vagy kis terhelési üzemmódban az egymás alatt lévő főtekercsek és szabályozó tekercsek fluxusa egymással ellentétes irányú, és az így előállított teljes eredő fluxus minimális. Amint a terhelés növekszik, a szabályozó tekercselésben folyó áram fázisa sietni kezd a főtekercselés áramához képest az ellenkező irányú tekercselés hatására. Ez azt okozza, hogy a megfelelő fő- és szabályozó tekercsekben gerjesztett fluxus növekszik, mivel azok vektorai egymást növelő összegző helyzetbe kerülnek.
A 6, ábrán látható motorban ezért a főtekercsek fázisai és a megfelelő szabályozó tekercsek fázisai az alábbiak szerint vannak elrendezve:
főtekercselés; ABC ABC ABC ABC szabályozó tekercselés: B’C’A’ B’C’A’ B’C’A’ B’C’A’.
A sugár mentén lévő tekercsek feszültségeinek és áramainak vektoriális ábrázolása a 8. ábrán látható. Az A fázis főtekercselésének feszültsége és árama, valamint a (B’) fázis szabályozó tekercselésének feszültsége és árama van ábrázolva, mivel ezek a tekercsek hatnak egymás ellen. Az (A) fázis főtekercsének feszültségét (36) vektor mutatja, míg az (A) fázis tekercsének áramát terhelésmentes esetben a (38) vektor szemlélteti. Amint a terhelés növekszik, a (38) vektor a (40) vektor helyzetbe kerül, amely egy túlterhelt állapotot jelöl. A névleges terhelés a (38 és 40) vektor helyzetek között van; azt azonban a rajzon nem tüntettük fel. A (B) fázis szabályozó tekercselésében a (42) vektor jelöli a feszültséget, amely az (A) fázis feszültségétől 120°-os fáziseltolásban van. Terhelésmentes állapotban az áram gyakorlatilag fázisban van a (38) vektorral, amint azt a (44) vektor jelöli.
A „fázisban” fogalom ideális körülmények között azt jelentené, hogy egyáltalában nincs fáziskülönbség, és egy ilyen motor közel terheletlen állapotban jó hatásfokkal tudna működni. A jelen találmány vonatkozásában a „fázisban” fogalmat szélesebben kell értelmezni; mindig az illető motortól függően. A találmány előnyös kiviteli alakjánál ez a szög 0° és 60° között van. Ez azonban célszerűen 45° alatt van, ami a motor működésének a terhelésmentestől a névleges terhelésig tartó tartományára vonatkozik. Ilyen motornál jó terhelésmentes karakterisztikák, jó teljes terhelésű karakterisztikákkal kombinálódnak. Ha a fázisban fogalomhoz tartozó szög nagyobb mint 60°, akkor a terhelésmentes karakterisztikák romlanának, de javulna a hatásfok túlterheléses állapotban. A 8. ábrán például egy 67,8°-os fáziseltolást ábrázoltunk, terhelésmentes esetben. Amint látható, az alábbiakban feltüntetett, és ugyanarra a motorra vonatkozó táblázatból, és amint az a 8. ábra áramviszonyaiból is látható, az optimális hatásfok mintegy 25%-os túlterhelésnél lép fel. Ha optimális hatásfokra van szükség - például 50%-os túlterhelés mellett akkor ennek a kis fázisszögnek - amit fentebb 67,8°-ban határoztunk meg - még nagyobbnak kell lennie.
A terhelés növekedésével az (IA) és (IB), áram közötti fázisszög megnő az (IB), áram a (46) vektorral jelölt helyzetbe kerül és az áramok kikerülnek a fázisból. Ez a szög közelíti, de nem éri el a 180°-ot, és ezért az (ΙΛ) és (IB), áram vektoriális összege csökken. Ily módon a motor teljesítmény-tényezője növekszik, amint a motor a névleges terhelését eléri. A vektorok hasonló ábrázolása és változása mutatható be más, sugárirányban szomszédos fázisokkal kapcsolatban, nevezetesen a (B és C’) valamint a (C és A’) fázisoknál is.
Ezt az optimalizált fluxust a 6. és 7. ábrákon bemutatott módon, az (A és Β’, B és C’, C és A’) fázisok tekercseinek sugárirányban szomszédos elrendezésével értük el, valamint azáltal, hogy ezekben a tekercsekben az áramokat úgy vezettük, ahogy azt a 6. ábra kapcsán leírtuk.
A fluxus egy meghatározott terhelési viszonyra van optimalizálva, amint az kitűnik az (IA) és (IB), áramok vektoriális helyzetéből. Ez viszont minimális értéken tartja a hálózati áramot a meghatározott terhelésnél. A fluxus-szabályozásnak tehát az az eredménye, hogy a meghatározott terhelési viszonyokhoz szükséges hálózati áramot minimális értéken tartja.
Összehasonlításképpen, egy hagyományos motornál a fluxus viszonylag független a terheléstől, és ily módon
HU 207 911 Β a hálózati áram is gyakorlatilag független a terheléstől; vagyis a terheletlen és a teljes terhelésű üzemmód között kicsi a különbség. A jelen találmány szerint azonban a fluxus sokkal inkább terhelésfüggő, és ezért kisebb terhelési pontokon a hálózati áramok kisebbek; ily módon a motor hatásfoka jobb, nem csupán a névleges terhelés körül, hanem széles tartományban.
A találmány szerinti motornak tehát jobb a hatásfoka és nagyobb a teljesítmény-tényezője, jóval nagyobb tartományon belül, mint az korábban lehetséges volt.
Az is bebizonyosodott, hogy a motor a teljes terhelésnél sokkal jobb hatásfokkal tud működni, mint az korábban lehetséges volt. így túlterhelés mellett az (Ib), áram a (46) vektornál jelölt helyzetből a (48) vektorral jelölt helyzetbe kerül. Ekkor az (IA) és (IB), áramok vektorai között valamivel kevesebb mint 180° fáziskülönbség van. Ez magas teljesítmény-tényezőt és jó hatásfokú működést biztosít.
Vizsgálatokat folytattunk egy Wanlass-motorral, amelynek típusa A18D2 modell F4427, amely egy háromfázisú, 736 W-os, 230 V-os és a névleges terhelésnél 1755 percenkénti fordulatszámú motor, amelynek billenőnyomatéka 2,04 mkg, és amelyről a következő adatokat vettük fel. Az egyes főtekercsekkel sorosan egy 10 pF kapacitású kondenzátor volt sorbakapcsolva. Kis terhelésnél a motor kimenő teljesítménye mintegy 42 W volt, és a főtekercsek által felvett teljesítmény mintegy 510 W, míg a szabályozó tekercsek által a rendszerbe mintegy 390 W teljesítmény lett viszszatáplálva. Ez mintegy 35,4% összhatásfokot jelent. 250 W terhelésnél a főtekercsek 504 W-ot vettek fel, míg a szabályozó tekercsek 174 W-ot tápláltak vissza a rendszerbe; ezzel a teljes hatásfok 76,8% volt. Névleges terhelésnél a főtekercsek 479 W-ot vettek fel, és a szabályozó tekercsek szerepe megfordult oly módon, hogy teljesítménygenerátorokból teljesítményfogyasztókká váltak, és valójában 368 W-ot vettek fel. A teljes hatásfok mintegy 87,3% volt. Amint a motor névleges teljesítménye fölé, mintegy 1400 W-ra lett leterhelve, a szabályozó tekercsek egyre több teljesítményt vettek fel, és a hatásfok 84,6% volt. így tehát a 736 W-os motor mintegy 37 W-tól mintegy 1500 W terhelés-tartományon belül jó, 82,1%-nál nagyobb hatásfokkal működött, ami jelentős javulás a korábban ismert motorokhoz képest. Amint a motor terhelése növekedik, a szabályozó tekercsek áramának vektoriális helyzete úgy változik, amint azt korábban bemutattuk. A motor teljesítmény-tényezője 0,9 és 0,97 közötti tartományon belül van.
A találmány néhány kiviteli alakjánál azt találtuk, hogy a motor mágneses mezeje szimmetriájának javításával lényegesen növelhető az indítónyomaték és a billenőnyomaték. A főtekercseknek és a szabályozó tekercseknek egymáshoz képesti elrendezése, amint azt a 6. és 7. ábrán bemutattuk, nem biztosít a háromfázisú, négypólusú motorokban pontos térbeli és mágneses szimmetria-viszonyokat. Ilyen térbeli szimmetria-viszonyokhoz az szükséges, hogy a szabályozó tekercsek közepe a főtekercsek pólusai között legyen, és e célból szükséges, hogy a tekercseket egymáshoz képest mágnesesen további 30°-kal, azaz térbelileg mintegy 15°kal egymáshoz képest eltoljuk. Egy hagyományos állórész valamennyi hornya mágnesesen 20°-kal van eltolva (mechanikusan 10°-kal), és a vizsgált motorban a tekercsek mágnesesen 20°-kal voltak eltolva, és nem 30°-kal, ami mechanikailag lehetetlen. Ily módon a szabályozó tekercsek pólusainak közepe közelebb került a főtekercsek pólusai közötti helyzethez, az eltolási hibája mágnesesen csak 10ö. Ennek megfelelően a mágneses mező szimmetriája jelentősen javult. Ennek a beállításnak a hatására a főtekercsek és a szabályozó tekercsek pólusainak elrendezése az alábbi: főtekercselés :ABC ABC ABC ABC szabályozó tekercselés: C’ A’B’C’ A’B’C’ A’B’C’ A’B’
A fenti ábrázolásban a (C és A), valamint a (C’ és A’) fázisok tekercse között túl nagy távolság van, de ez azért szükséges, hogy világosan lássuk, hogy a (B és B’) fázisok pólusainak közepe a megfelelőmásik pólus végei közé esik.
Ennek a változtatásnak az az eredménye, hogy az indítónyomaték és a billenőnyomaték megnő anélkül, hogy a közbenső terhelési tartomány jellemzői leromlanának. Egy vizsgált motorban az alábbi paramétereket értük el:
hálózati feszültség 230 V kondenzátor a főtekercselésben 10 pF billenőnyomaték 2 mkg (1203 ford/p) indítónyomaték 1,64 mkg rögzített forgórész teljes áramfelvétele 19,3 A névleges terhelés (0,5 mkg) 737 W (1755 ford/p) bemenő teljesítmény 857 W hatásfok 87,3% teljesítmény-tényező 0,94.
A motor paraméterei 25%-os túlterhelés esetén: hálózati feszültség 230 V kondenzátor a főtekercselésben 10 pF billenőnyomaték 2 mkg (1203 ford/p) indítónyomaték 1,64 mkg rögzített forgórész teljes áramfelvétele 19,3 A
25%-os túlterhelés (0,62 mkg) 915 W (1740 ford/p) bemenő teljesítmény 1056 W hatásfok 87,8% teljesítmény-tényező 0,95
A szabályozó tekercseknek generátor üzemmódról motoros üzemmódra történő átváltása hozzávetőlegesen 0,33 mkg-nál következik be. Az indítónyomaték teljes növekedése mintegy 23%, míg a billenőnyomaték növekedése 19% egy fentebb ismertetett, eltolás nélküli, aszimmetrikus póluselrendezésű motorhoz képest.
A motornak vagy gépnek más kiviteli alakjainál különböző számú mágneses pólusok lehetnek: például 2 pólus vagy 6 pólus, amelyeknél a szögbeli elrendezések és a vektoriális kép eltérő lehet. Továbbá, a hornyok száma, amelyekkel a motor tekercseit eltoljuk annak érdekében, hogy optimális szimmetriaviszonyokat érjünk el, szintén különböző lehet. Hasonlóképpen, a gép fázisainak száma is különböző paramétereket eredményezhet.
HU 207 911 Β
Nem kívántuk bemutatni, hogy hogyan kell a többfázisú állórész főtekercselésének három tekercsét feltekercselni az állórész magjára, ugyanis bármilyen hagyományos technika, mint például az átlapolásos tekercselés, vagy koncentrikus tekercselés megfelelő lehet, amint az a szakember számára nyilvánvaló. Ugyancsak nem mutattuk be a forgórész szerkezeti kialakítását, mivel bármilyen alkalmas forgórész, nevezetesen egy kalickás vagy tekercselt forgórész megfelelő lehet.
A találmány további kiviteli alakjánál a motor például dupla tekercseléssel, kettős feszültségtechnikával is huzalozható.
A találmány olyan esetekben is alkalmazható, ha meglévő motorokat kell áttekercselni és átalakítani a találmány szerint. Ilyen esetekben a hagyományos motornak olyan állórésze van, amelynek mágneses anyaga a hagyományos méretezés szerinti működéshez szükséges mennyiséget tartalmazza. A jelen találmány szerinti átalakításnál és tervezésnél azonban a névleges terhelésen történő működéshez nem szükséges a teljes rendelkezésre álló mágneses anyag felhasználása. Ilyen esetekben a motort úgy kell tekercselni, hogy a kondenzátoron lévő feszültség a bemenő feszültséggel összegződjön, és ne hozzon létre a magban annak voltszekundum kapacitását meghaladó voltszekundumot, és nem szükséges a magot periodikusan telített és telítetlen állapotok között működtetni. Ha ilyen esetekben a mágneses anyag maximális kapacitását kihasználnánk a találmány szerint, és a mag voltszekundum kapacitását periodikusan túllépnénk, akkor a motor teljes terhelése nagyobb lenne, mint eredetileg, és ez nem feltétlenül kívánatos bizonyos alkalmazásoknál, ahol a motornak a névleges kimenő teljesítménye meg van határozva. Ilyenkor csak jobb teljesítmény-tényező- és jobb hatásfok-karakterisztikát érhetünk el, mint a hagyományos motorokkal, és nem növeljük a kimenő teljesítményt. A jelen találmány egyik előnye, hogy a meglévő motorok is átalakíthatok a találmány szerint oly módon, hogy telítetlen és telített állapotok között működjenek periodikusan, és ily módon a hagyományos motorok adott méretükkel nagyobb kimenő teljesítményt tudnak biztosítani, amellett jobb a teljesítmény-tényezőjük, a hatásfokuk, mint az korábban lehetséges volt.
A motor működésének fenti leírása véleményünk szerint a motor működése közben lejátszódó fizikai jelenségek legjobb leírása, ez azonban nem korlátozza a találmány lényegét, és elképzelhető, hogy a motor vagy gép működése egyszer majd jobban is leírható.
A „fázisban” fogalmat fentebb meghatároztuk a főtekercselésben és a vele szomszédos szabályozó tekercselésben folyó áramok vektoriális helyzetével kapcsolatban. A „fázison kívül” fogalom azt jelenti, hogy ezeknek az áramoknak vektoriális helyzete a „fázisban” helyzethez képest megváltozik. Ily módon nem korlátozzuk azt a szögtartományt, amelyben ez a vektoriális helyzet a „fázison kívül” helyzeteket meghatározná.
A találmány nem korlátozódik a fentiekben ábrázolt és leírt motornak és gépnek a kiviteli alakjaira. A fenti leírást csak példának szántuk, amelyre azonban a találmány nem korlátozódik.

Claims (15)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Többfázisú villamos gép, amelynek állórésze (12), forgórésze (14) és mágneses anyagú állórész magja van, ahol a mágneses anyagú magot az egyes fázisokhoz tartozó tekercseket (24a, 24b, 24c) tartalmazó többfázisú állórész főtekercselés (24), valamint az egyes fázisokhoz tartozó tekercseket (30a, 30b, 30c) tartalmazó többfázisú szabályozó tekercselés (30) veszi körül, továbbá a főtekercselés (24) egyes fázisokhoz (A, B, C) tartozó tekercsei (24a, 24b, 24c) egy-egy kondenzátorral (28a, 28b, 28c) sorbakötve kapcsolódnak a többfázisú váltakozó áramú feszültségforrásra csatlakozó bemeneti kapcsokra (26), míg a szabályozó tekercselés (30) tekercsei közvetlenül csatlakoznak a bemeneti kapcsokra (26), ahol a főtekercselés (24) és a szabályozó tekercselés (30) tekercsei egymással ellentétes irányban vannak tekercselve és a térben egymáshoz képest eltoltan helyezkednek el, azzal jellemezve, hogy a fő forgó mezőt előállító főtekercselés (24) tekercsei (24a, 24b, 24c) és az azonos irányban forgó szabályozó mezőt előállító szabályozó tekercselés (30) tekercsei (30a, 30b, 30c) sugárirányban egymás mellett vannak elhelyezve és a szabályozó tekercselés (30) tekercsei (30a, 30b, 30c) nagyobb impedanciájúak, mint a főtekercselés (24) tekercsei (24a, 24b, 24c), miáltal a keletkezett fluxus kis terhelésnél kicsi és a terhelés növekedésével nő.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a főtekercselés (24) tekercsei (24a, 24b, 24c) és a szabályozó tekercselés (30) tekercsei (30a, 30b, 30c) sugárirányban egymás mellett úgy vannak elrendezve, hogy az egymáshoz rendelt fázisok (A és Η’, B és C’, C és A’) tekercsei által gerjesztett eredő fluxus kis terhelésnél kicsi és a terhelés növekedésével növekszik.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a szabályozó tekercselés (30) egyes tekercsei (30a, 30b, 30c) úgy vannak elhelyezve az állórészben (12), hogy a főtekercselés (24) tekercseiben (24a, 24b, 24c) folyó áramnak (IA) és az ezekhez képest lényegében sugárirányban elrendezett szabályozó tekercselés (30) tekercseiben (30a, 30b, 30c) folyó áramnak (IB·) vektori összege csökken a terhelés növekedésével.
  4. 4. A 1-3. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a főtekercselésnek (24) és a szabályozó tekercselésnek (30) sugárirányban egymás mellett elrendezett tekercsei (24a, 24b, 24c és 30a, 30b, 30c) rendre egymással ellentétes irányban vannak tekercselve, miáltal a fluxus növekszik, amikor a sugárirányban szomszédos tekercsek által gerjesztett fluxusok összegződnek egymással.
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy mind a fó'tekercselés (24), mind a szabályozó tekercselés (30) több mágneses pólust (32a, 32b, 32c, 32d és 34a, 34b, 34c, 34d) képez, a főtekercselés (24) mágneses pólusai (32a, 32b, 32c, 32d) mágnesesen átlapolják a szabályozó tekercselés (30) mágneses pólusait (34a, 34b, 34c, 34d) és a szabályozó tekercselés mágneses pólusai (34a, 34b,
    HU 207 911 Β
    34c, 34d) mágnesesen átlapolják a főtekercselés (24) mágneses pólusait (32a, 32b, 32c, 32d).
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a szabályozó tekercselés mágneses pólusainak (34a, 34b, 34c, 34d) középpontjai mágnesesen a főtekercselés (24) mágneses pólusai (32a, 32b, 32c, 32d) között helyezkednek el.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a szabályozó tekercselés mágneses pólusai (34a, 34b, 34c, 34d) mágnesesen megelőzik a főtekercselés (24) mágneses pólusait (32a, 32b, 32c, 32d).
  8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a szabályozó tekercselés (30) tekercsei sugárirányban a főtekercselés (24) tekercsein kívül vannak elhelyezve, ahol főtekercselés (24) a szórási reaktanciáját minimalizáló távolságban van a forgórésztől.
  9. 9. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a főtekercselés (24) sugárirányban a szabályozó tekercselésen (30) kívül van elhelyezve.
  10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy három fázisa (A, B, C, illetve A’, B’, C’) van, továbbá a főtekercselésnek (24) és a szabályozó tekercselésnek (30) egymáshoz rendelt fázisai (A és Β’, B és C’, C és A’) sugárirányban közelítőleg egybeesnek.
  11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy a villamos gép motor.
  12. 12. A 11. igénypont szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy három fázisú tekercselése van, továbbá a kondenzátorokkal (28a, 28b, 28c) sorba kötött főtekercsei (24a, 24b, 24c) és a szabályozó tekercsei (30a, 30b, 30c) csillagkapcsolással vannak összekötve.
  13. 13. A 11. igénypont szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy három fázisú tekercselése van, továbbá a kondenzátorokkal (28a, 28b, 28c) sorba kötött főtekercsei (24a, 24b, 24c) és a szabályozó tekercsei (30a, 30b, 30c) delta-kapcsolással vannak összekötve.
  14. 14. A 11. igénypont szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy három fázisú tekercselése van, továbbá a kondenzátorokkal (28a, 28b, 28c) sorba kötött főtekercsei (24a, 24b, 24c) csillagkapcsolással, a szabályozó tekercsei (30a, 30b, 30c) pedig delta-kapcsolással vannak összekötve.
  15. 15. A 11. igénypont szerinti villamos gép, azzal jellemezve, hogy három fázisú tekercselése van, továbbá a kondenzátorokkal (28a, 28b, 28c) sorba kötött főtekercsei (24a, 24b, 24c) delta-kapcsolással, a szabályozó tekercsei (30a, 30b, 30c) pedig csillagkapcsolással vannak összekötve.
HU811059A 1979-08-14 1980-08-13 Polyphase electric machine HU207911B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/066,410 US4446416A (en) 1979-08-14 1979-08-14 Polyphase electric machine having controlled magnetic flux density

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU207911B true HU207911B (en) 1993-06-28

Family

ID=22069334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU811059A HU207911B (en) 1979-08-14 1980-08-13 Polyphase electric machine

Country Status (27)

Country Link
US (1) US4446416A (hu)
JP (1) JPS56501032A (hu)
KR (1) KR830003962A (hu)
AT (1) AT375791B (hu)
AU (1) AU547734B2 (hu)
BE (1) BE884791A (hu)
BR (1) BR8008787A (hu)
CA (1) CA1163665A (hu)
CH (1) CH667168A5 (hu)
CZ (1) CZ278409B6 (hu)
DE (1) DE3049808T1 (hu)
ES (1) ES494238A0 (hu)
FR (1) FR2463532B1 (hu)
GB (1) GB2074796B (hu)
HK (1) HK84986A (hu)
HU (1) HU207911B (hu)
IE (1) IE52037B1 (hu)
IL (1) IL60816A (hu)
IN (1) IN152698B (hu)
IT (1) IT1212073B (hu)
MX (1) MX150292A (hu)
NL (1) NL192903C (hu)
NO (1) NO163588C (hu)
PL (1) PL226235A1 (hu)
SE (1) SE455747B (hu)
WO (1) WO1981000652A1 (hu)
ZA (1) ZA804978B (hu)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8425119D0 (en) * 1984-10-04 1984-11-07 Vent Axia Ltd Electric motor speed control circuits
GB8425118D0 (en) * 1984-10-04 1984-11-07 Vent Axia Ltd Motor speed control circuits
GB8614317D0 (en) * 1986-06-12 1986-07-16 Charnley W Asynchronous machine
US4959573A (en) * 1986-08-27 1990-09-25 S.P.C. Holding, Co., Ltd. Electromagnetic induction machines having regulated polar magnetic symmetry
US4896063A (en) * 1986-08-27 1990-01-23 S.P.C. Holding Co., Inc. Electromagnetic induction devices with multi-form winding and reflected magnetizing impedance
US4808868A (en) * 1986-08-27 1989-02-28 S.P.C. Holding Co., Inc. Single and polyphase electromagnetic induction machines having regulated polar magnetic symmetry
DE4125927A1 (de) * 1990-08-17 1992-02-20 Siemens Ag Mehrphasiger wechselstrommotor
CA2151532C (en) * 1994-07-25 1998-12-22 Emerson Electric Co. Auxiliary starting switched reluctance motor
US5923142A (en) * 1996-01-29 1999-07-13 Emerson Electric Co. Low cost drive for switched reluctance motor with DC-assisted excitation
US5780949A (en) * 1996-01-29 1998-07-14 Emerson Electric Co. Reluctance machine with auxiliary field excitations
US5866964A (en) * 1996-01-29 1999-02-02 Emerson Electric Company Reluctance machine with auxiliary field excitations
US5982650A (en) * 1996-03-11 1999-11-09 Luce; John W. Intra-grid power director
US6008561A (en) * 1996-10-31 1999-12-28 Emerson Electric Co. Switched reluctance motor with damping windings
US5929590A (en) * 1997-01-07 1999-07-27 Emerson Electric Co. Method and apparatus for implementing sensorless control of a switched reluctance machine
US5811905A (en) * 1997-01-07 1998-09-22 Emerson Electric Co. Doubly-fed switched reluctance machine
US6232691B1 (en) 1998-09-17 2001-05-15 Dellcom Aviation Inc. DC electric starter-generator
TWI220879B (en) * 2000-08-11 2004-09-11 Sumitomo Heavy Industries Control unit of motor for injection molding machine
GB2376573A (en) * 2001-06-15 2002-12-18 Aeroquip Vickers Ltd AC Induction motor and method of starting same
GB0116423D0 (en) * 2001-07-05 2001-08-29 Crookes William M Improved electric motor
AU2008200488B2 (en) * 2002-06-25 2009-01-08 Miraculous Motors, Llc Generator with de-saturation winding
FR2841404B1 (fr) * 2002-06-25 2004-11-19 Gerald Claude Goche Moteur electrique a courant alternatif monophase ou triphase a basse consommation et generatrice asynchrone a haut rendement et procede de bobinage associe
US8143738B2 (en) * 2008-08-06 2012-03-27 Infinite Wind Energy LLC Hyper-surface wind generator
US8803384B2 (en) 2011-05-10 2014-08-12 The Boeing Company Stators with reconfigurable coil paths
US8093857B1 (en) * 2011-09-28 2012-01-10 Revolution Motor Technology, LLC Polyphase electric motor
RU2559197C2 (ru) * 2013-12-18 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Многофазная электрическая машина переменного тока
US9919903B2 (en) * 2014-03-13 2018-03-20 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Multi-speed electric motor
US9997983B2 (en) 2015-01-08 2018-06-12 Performa, LLC Multiple winding design for single or polyphase electric motors with a cage type rotor
RU2624734C1 (ru) * 2016-05-04 2017-07-06 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Аграрный Научный Центр "Донской" Способ пуска асинхронного двигателя
EP4088372A4 (en) * 2020-01-14 2023-01-25 Adventech, LLC INDUCTION MOTOR DESIGNS WITH IMPROVED CONVERSE WINDING SYSTEMS AND PROCESSES

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US623528A (en) * 1899-04-25 Electric motor
US1255400A (en) * 1914-08-07 1918-02-05 Westinghouse Electric & Mfg Co Dynamo-electric machine.
US1478012A (en) * 1920-04-08 1923-12-18 Thomas W Varley Alternating-current dynamo-electric machine
US1715866A (en) * 1923-08-17 1929-06-04 Firm Neufeldt & Kuhnke Betr Sg Asynchronous machine with condensers
US1867328A (en) * 1926-07-30 1932-07-12 Us Slicing Machine Co Alternating current motor
US1912337A (en) * 1929-12-28 1933-05-30 Holtzercabot Electric Company Condenser induction motor
US1916389A (en) * 1931-02-28 1933-07-04 Westinghouse Electric & Mfg Co Capacitor motor
US2039050A (en) * 1933-03-17 1936-04-28 English Electric Co Ltd Polyphase alternating current motor
US2697810A (en) * 1950-08-30 1954-12-21 Hutchins Electric Company Inc Single phase induction motor
US2575716A (en) * 1950-09-12 1951-11-20 Westinghouse Electric Corp Two-speed polyphase dynamoelectric machine
US2703859A (en) * 1951-10-08 1955-03-08 Hutchins Electric Company Inc Single phase electric motor
US2991402A (en) * 1957-03-22 1961-07-04 San Ei Kogyo Ltd Single phase electric motor of ferro resonance type
US3238403A (en) * 1960-10-27 1966-03-01 Emerson Electric Co Induction motors
US3348109A (en) * 1964-05-01 1967-10-17 Gen Electric Electric motor winding arrangements
US3324322A (en) * 1964-06-18 1967-06-06 Westinghouse Electric Corp Dynamoelectric machine having a concentric coil winding
US3354370A (en) * 1965-05-20 1967-11-21 Gen Motors Corp Electrical inverter having separate shutoff power supplies
GB1257195A (hu) * 1968-07-31 1971-12-15
US3940646A (en) * 1974-03-28 1976-02-24 A. O. Smith Corporation Single-phase induction motor
US4132932A (en) * 1975-07-21 1979-01-02 Wanlass Cravens Lamar Balanced split-phase electric motor
US4063135A (en) * 1975-07-21 1977-12-13 Cravens Research Company Electric motor having controlled magnetic flux density
US4187457A (en) * 1975-07-21 1980-02-05 Wanlass Cravens Lamar Polyphase electric motor having controlled magnetic flux density
US4095149A (en) * 1976-04-07 1978-06-13 Wanlass Cravens Lamar Optimized electric motor having controlled magnetic flux density
US4107583A (en) * 1977-04-07 1978-08-15 General Electric Company Dynamoelectric machine winding arrangements, dynamoelectric machines incorporating same and methods of operating such dynamoelectric machines

Also Published As

Publication number Publication date
ES8106215A1 (es) 1981-07-01
GB2074796B (en) 1984-01-25
SE8102272L (sv) 1981-04-09
AT375791B (de) 1984-09-10
GB2074796A (en) 1981-11-04
FR2463532B1 (fr) 1993-10-29
IT1212073B (it) 1989-11-08
IL60816A (en) 1983-11-30
CZ278409B6 (en) 1994-01-19
MX150292A (es) 1984-04-10
AU547734B2 (en) 1985-10-31
CZ560280A3 (en) 1993-04-14
NO811270L (no) 1981-04-13
ES494238A0 (es) 1981-07-01
DE3049808T1 (de) 1982-02-25
BR8008787A (pt) 1981-06-23
NL192903B (nl) 1997-12-01
CA1163665A (en) 1984-03-13
SE455747B (sv) 1988-08-01
ATA908580A (de) 1984-01-15
NL192903C (nl) 1998-04-02
WO1981000652A1 (en) 1981-03-05
IT8024148A0 (it) 1980-08-13
JPS56501032A (hu) 1981-07-23
US4446416A (en) 1984-05-01
NO163588B (no) 1990-03-12
IE801714L (en) 1981-02-14
BE884791A (fr) 1980-12-01
IE52037B1 (en) 1987-05-27
AU6331980A (en) 1981-03-18
CH667168A5 (de) 1988-09-15
FR2463532A1 (fr) 1981-02-20
ZA804978B (en) 1982-04-28
HK84986A (en) 1986-11-14
IN152698B (hu) 1984-03-17
PL226235A1 (hu) 1981-06-19
IL60816A0 (en) 1980-10-26
KR830003962A (ko) 1983-06-30
DE3049808C2 (hu) 1991-05-02
NO163588C (no) 1990-06-20
NL8020335A (nl) 1981-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU207911B (en) Polyphase electric machine
HU193143B (en) Ehlektricheskij dvigatel's reguliruemym magnitnym potokom i izmenjaemoj skorostej vrahhenija
US4808868A (en) Single and polyphase electromagnetic induction machines having regulated polar magnetic symmetry
US6831430B2 (en) High phase order motor with mesh connected windings
CA1281065C (en) Parallel resonant single phase motor
US4187457A (en) Polyphase electric motor having controlled magnetic flux density
US4063135A (en) Electric motor having controlled magnetic flux density
US6331760B1 (en) Capacitive induction motor and method
US4476422A (en) Single phase four pole/six pole motor
EP0696834B1 (en) Three-phase brushless self-excited synchronous generator with no rotor exciting windings
US4079446A (en) Rotary phase converter
JP2675591B2 (ja) 相変換電動機
EP0243154B1 (en) Parallel resonant single phase motor
US3421062A (en) Electrical polyphase machine having stator and rotor windings connected in series to polyphase supply
GB2193384A (en) Cyclic flux density variation in induction motors
JPH0412651A (ja) 複数固定子誘導電動機
JPH03277154A (ja) 二固定子誘導電動機
KR830000562B1 (ko) 토오크 제어 전동기
RU2061993C1 (ru) Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное
GB2321560A (en) Alternating current electric motors and generators suitable for variable speed operation.

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee